Νέα τεχνική τομογραφίας αυξάνει την ανάλυση, μειώνει τη δόση ακτινοβολίας

Οι εικόνες που δίνει η νέα μέθοδος (δεξιά) είναι εφάμιλλες με αυτές που προσφερει η αξονική τομογραφία, απαιτούν όμως μικρότερη δόση ακτινοβολίας (Πηγή: ESRF-LMU/Brun)
Οι εικόνες που δίνει η νέα μέθοδος (δεξιά) είναι εφάμιλλες με αυτές που προσφερει η αξονική τομογραφία, απαιτούν όμως μικρότερη δόση ακτινοβολίας (Πηγή: ESRF-LMU/Brun)  
Ουάσινγκτον

Νέοι αλγόριθμοι για την ανάλυση των δεδομένων, σε συνδυασμό με μια νέα πηγή ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας, αυξάνουν σημαντικά την ανάλυση της αξονικής τομογραφίας, ενώ παράλληλα μειώνουν δραστικά τη δόση ακτινοβολίας.

Η νέα μέθοδος δοκιμάστηκε σε πρώτη φάση ως εναλλακτική στη μαστογραφία, αναφέρει διεθνής ερευνητική ομάδα στην αμερικανική επιθεώρηση PNAS .

Ο ιστός του μαστού είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος στην ακτινοβολία, γι΄αυτό και η αξονική τομογραφία, η οποία απαιτεί σχετικά μεγάλες δόσεις ακτίνων Χ, συνήθως δεν χρησιμοποιείται για την ανίχνευση όγκων στο στήθος.

Η συμβατική μέθοδο μαστογραφίας βασίζεται αντίθετα στην παραδοσιακή μέθοδο της ακτινογραφίας και απεικονίζει το μαστό μόνο από δύο γωνίες, και όχι σε τρεις διαστάσεις. Αυτός πιστεύεται όμως ότι είναι ο λόγος που η μαστογραφία αποτυγχάνει να εντοπίσει τους όγκους στο 10-20% των περιπτώσεων.

Τώρα, ερευνητές από τις ΗΠΑ και τη Γερμανία αναφέρουν ότι ανέπτυξαν μια νέα τεχνική που επιτρέπει την απεικόνιση του μαστού σε τρεις διαστάσεις με την ανάλυση που προσφέρει η αξονική τομογραφία. Η δόση ακτινοβολίας, όμως, είναι 25 φορές μικρότερη.

Η νέα μέθοδος βασίζεται σε δύο καινοτομίες. Η πρώτη αφορά τους αλγόριθμους επεξεργασίας των δεδομένων, η οποία επιτρέπει στην τεχνική να δημιουργεί τρισδιάστατες απεικονίσεις συνδυάζοντας έναν μικρό αριθμό εικόνων που έχουν ληφθεί από διαφορετικές γωνίες.

Η δεύτερη καινοτομία αφορά την πηγή των ακτίνων Χ. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια δέσμη ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας την οποία παράγει η Ευρωπαϊκή Εγκατάσταση Ακτινοβολίας Σύγχροτρου στη Γκρενόμπλ της Γαλλίας (ESRF).

Το ενδιαφέρον είναι ότι, παρόλο που η δέσμη έχει υψηλότερη ενέργεια από ό,τι οι ακτίνες Χ στην ακτινογραφία και την αξονική τομογραφία, οι ιστοί εμφανίζονται πιο διαφανείς στις ακτίνες υψηλής ενέργειας και η απορρόφηση ακτινοβολίας μειώνεται έτσι σημαντικά.

Μέχρι στιγμής, πάντως, η νέα μέθοδος έχει δοκιμαστεί μόνο σε δείγματα ιστού από μαστογραφίες.

Για την αξιοποίηση της τεχνικής στην κλινική πράξη, επισημαίνουν οι ερευνητές, είναι απαραίτητη η ανάπτυξη πηγών ακτίνων Χ υψηλής ενέργειας που θα καταλαμβάνουν μικρό όγκο ώστε να μπορούν να εγκατασταθούν σε νοσοκομεία.

Αναζητώντας το χαμένο ευγενές αέριο

Τέσσερα δισεκατομμύρια πριν, η Γη έχασε σε μεγάλο ποσοστό την ατμόσφαιρά του. Το αργό και τα άλλα ευγενή αέρια βρήκαν «καταφύγιο» εντός του περοβσκίτη, αντίθετα, το ξένο μιας και δεν μπορούσε να διαλυθεί στο ορυκτό, χάθηκε στο διάστημα.

Το χημικό στοιχείο ξένο (Xe) είναι σχεδόν εξαφανισμένο από την ατμόσφαιρα και απαντάται σε ποσοστό μόλις 0,000008%. Γερμανοί επιστήμονες πιστεύουν ότι έχουν βρει την εξήγηση για το παράδοξο αυτό.

Η ατμόσφαιρά μας περιέχει πολύ λιγότερο ξένο συγκριτικά με τα πιο ελαφρά ευγενή αέρια (ήλιο, νέο, αργό, κρυπτό), αλλά και σε σχέση με μετεωρίτες που έχουν παρόμοια βραχώδη σύσταση με τη Γη όταν σχηματιζόταν. Το ξένο είναι το δεύτερο πιο βαρύ από τα χημικά αδρανή ευγενή αέρια, μετά το ραδιενεργό ραδόνιο.

Παρά την «εξαφάνιση» του ξένου, υπήρχε διαχρονικά μία θεωρία στην επιστημονική κοινότητα ότι ποσότητες ξένου «κρύβονται» σε μέρη όπως ο πυρήνας της Γης, παγετώνες ή διάφορα ορυκτά. Οι καθηγητές του Πανεπιστημίου Bayreuth της Γερμανίας Χανς Κέπλερ και Σβιάτοσλαβ Στσέκα αναζήτησαν την απάντηση στα ορυκτά.

Το μαγνητικό πυρίτιο περοβσκίτη (το οποίο είναι ορυκτό οξείδιο του ασβεστίου και του τιτανίου) είναι ένα από τα κύρια συστατικά του χαμηλότερου μανδύα της Γης. Εφόσον ο μανδύας αναλογεί περίπου στη μισή μάζα της Γης, καταλαμβάνοντας το χώρο μεταξύ φλοιού και πυρήνα, οι επιστήμονες αναζήτησαν το ξένο εντός θυλάκων του μανδύα.

Οι ερευνητές διέλυσαν ξένο και αργό σε περοβσκίτη με θερμοκρασία άνω των 1600 °C και ατμοσφαιρική πίεση 250.000 φορές μεγαλύτερη από αυτή σε επίπεδο θάλασσας. Παρά τις ακραίες συνθήκες, εντόπισαν μόνο αργό και όχι ξένο. Η αποτυχία του πειράματος έκανε τον δρ. Κέπλερ να καταλήξει στη θεωρία του

Τέσσερα δισεκατομμύρια πριν, η Γη ήταν ακόμα σε κατάσταση τήξης. Σε συνδυασμό με τις αρκετές συγκρούσεις με μετεωρίτες, ο πλανήτης έχασε σε μεγάλο ποσοστό την ατμόσφαιρά του. Το αργό και τα άλλα ευγενή αέρια βρήκαν «καταφύγιο» εντός του περοβσκίτη.

Αντίθετα, το ξένο μιας και δεν μπορούσε να διαλυθεί στο ορυκτό, χάθηκε στο διάστημα. Όταν η θερμοκρασία της Γης έπεσε, τα άλλα ευγενή αέρια άρχισαν να εισχωρούν στην ατμόσφαιρα από τον περοβσκίτη. Για αυτό τον λόγο η μόνη ποσότητα ξένου που υπάρχει σήμερα στην ατμόσφαιρα είναι τα λιγοστά ίχνη που κατάφεραν να απορροφηθούν τότε.

Περαιτέρω απόδειξη της θεωρίας των Γερμανών επιστημόνων είναι το γεγονός ότι η σχετική σύσταση των τριών αερίων (ξένο, κρυπτό και αργό) στην ατμόσφαιρα είναι ανάλογη με το βαθμό διαλυτότητάς τους στον περοβσκίτη.

Παρά τη φαινομενική λύση του «μυστηρίου», η δρ. Κρυστέλ Σανλούπ του Ινστιτούτου Κιουρί στο Παρίσι αμφισβητεί την ορθότητά της και επισημαίνει ότι η θεωρία δεν εξηγεί το επιπλέον βαρύ ξένο στην ατμόσφαιρο και το επιπρόσθετο ξένο που παράγεται από τη ραδιενεργό διάσπαση του ουρανίου και του πλουτωνίου.

Τη λύση στην επιστημονική διαφωνία αναμένεται να δώσει ο Aρης. Το ίδιο φαινόμενο έχει παρατηρηθεί εκεί, και η ορθότητα της θεωρίας θα εξαρτηθεί από το αν ο «κόκκινος πλανήτης» διαθέτει και αυτός ικανές ποσότητες περοβσκίτη.

http://www.naftemporiki.gr/news/cstory.asp?id=2246643

Αλλαγή μεγέθους γραμματοσειράς
Μετάβαση σε γραμμή εργαλείων